ISSN:
0933-5137
Keywords:
Chemistry
;
Polymer and Materials Science
Source:
Wiley InterScience Backfile Collection 1832-2000
Topics:
Mechanical Engineering, Materials Science, Production Engineering, Mining and Metallurgy, Traffic Engineering, Precision Mechanics
Description / Table of Contents:
Characterisation of Fatigue Damage in Reinforced Thermoplastics under Dynamic LoadsDynamic fatigue testing was carried out on injection moulded dogbone-specimens of PP, partly common shortfiber reinforced material, partly discontinuously longfiber reinforced material (produced by pultrusion technology). Besides S-N curves dynamic modulus and acoustic emission (AE) were analysed. Fatigue damage, as measured through AE and dynamic modulus develops in a three stage process: in the first stage fiber pullout of short fibers and debonding of transversly orientated fibers leads to a rapidly decreasing dynamic modulus of the material and a corresponding high AE activity; in the second stage a linear decrease of modulus and constant AE activity can be observed; the third stage of rapidly increasing damage starts shortly before fracture and shows rapidly decreasing modulus and a high activity of AE-signals with higher peak amplitudes. This damage behaviour confirms the assumption of a nearly linear correlation between microscopic damage as detected by AE and decrease in dynamic modulus.
Notes:
Spritzgegossene PP-Probestäbe aus herkömmlich kurzfaserverstärktem PP-GF und diskontinuierlich langfaserverstärktem, im Pultrusionsprozeß hergestellten PP-GF, wurden im Dauerschwingversuch geprüft. Zusätzlich zur reinen Bestimmung von Bruchlastspielzahlen wurden die Hysteresis- und Schallemissionsauswertung als versuchsbegleitende Meßmethoden eingesetzt. Schallemission und E-Modul-Verlauf der PP-Materialien zeigen einen dreigeteilten Ermüdungsverlauf. Erstschädigung in Form von Faserauszug kurzer Faserbruchstücke oder Grenzschichtablösung querliegender Faser durch das erste Aufbringen der Belastung führt zu einer sprungförmigen Reduktion des E-Moduls und dazu korrespondierend einem Ereignissummenanstieg; im mittleren Teil des Ermüdungsprozesses verlaufen der dynamische E-Modul und die SE-Summe linear; der dritte Bereich des instabilen Rißwachstums beginnt erst kurz vor dem Bruch und ist durch einen überproportionalen E-Modul-Abfall sowie SE-Signale höherer Intensität gekennzeichnet. Dieses Verhalten bestätigt die Annahme eines annähernd proportionalen Zusammenhangs von Mikroschädigung (durch SE qualifiziert) und E-Modulabfall.
Additional Material:
5 Ill.
Type of Medium:
Electronic Resource
URL:
http://dx.doi.org/10.1002/mawe.19970280109
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